Madera Edfica 01

7/30/2019 Madera Edfica 01

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Alumna: Rojas Faustor, Katherine J.

200911851

SISTEMACONSTRUCTIVO DE

MADERAArq. Azpiazu, Elas

EDIFICACION 01


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NDICE INTRODUCCION...3

DEFINICION.....4-5

CARACTERISTICAS6 COMPOSICION7

PROPIEDADES FISICAS.......8

PROPIEDAS MECANICAS........9

DEFECTO DE MANIPULACION.10 CLASIFICACION DE MADERA.11-

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LA MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURAL13-16

DISEO ESTRUCTURAL....17-23

PROCESO CONSTRUCTIVO24-58


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INTRODUCCION

La madera, sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los rboles, fue el primer materialempleado por el hombre debido a sus caractersticas como:

Facilidad de conformacin, bajo peso especfico, apariencia agradable y buenas propiedadesmecnicas, trmicas y acsticas, etc.

Estas, y otras propiedades, han dado a la madera un campo de aplicacin muy variado,especialmente como material de la construccin. Hoy en da, sin embargo, la aparicin de nuevosmateriales con mejores propiedades o ms econmicos, han desplazado en muchos casos a la

madera de sus aplicaciones tradicionales. Otro factor muy importante que ha llevado a la reduccinen el uso de la madera ha sido la escasez de bosques provocada por la deforestacin.

Las viviendas de madera deben ser tcnicamente correctas para brindar un adecuado nivel dehabitabilidad.

En la construccin de viviendas de madera, el inters social, las limitaciones de presupuesto nopueden justificarse con precariedad constructiva. Al contrario, es necesaria una mayor inversin en

diseo, para asegurar el rango de confort adecuado a los usuarios, reduciendo al mnimo los costos,especialmente los indirectos, que resultan del uso de la vivienda y son permanentes. Comparandocon cualquier sistema constructivo alternativo, los gastos de mantenimiento de una vivienda demadera bien diseada no deben ser superiores ni la vida til tiene que ser menor.


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MADERA

Aquella sustancia fibrosa ydura que se sita debajo de lacorteza de los rboles y queconstituye el tronco. Laestructura del tronco no es

homognea y, al realizar uncorte transversal del mismo,se aprecian diferentes zonasy partes, cumpliendo cadauna de ellas una funcin en elcrecimiento del rbol, y por

tanto en la formacin de lamadera. De la parte exteriorhacia la interior, las diferentespartes del tronco son:


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Corteza exterior o sber: Es la capaprotectora del tronco, y est formada portejido muerto.

Corteza interna o floema: Est formadapor tejido vivo y transporta, en sentidodescendente, hasta las races, losalimentos fabricados en la fotosntesis y el

oxgeno absorbido del aire usado en larespiracin. El floema puede tener fibrasde lber, que son muy fuertes, y enalgunas especies constituyen la materiaprima de la que se obtienen fibrascomerciales, por lo que tambin sedenomina a esta zona lber.

Las principales ventajas que el sistemaconstructivo en madera ofrece a losconstructores y usuarios son:

El sistema constructivo en madera es unsistema diseable para cualquier tipo derequerimiento de resistencia al fuego,aislacin trmica y acstica, resistencia ala humedad y al ataque de insectos.

El sistema constructivo permite laprefabricacin entregando gran rapidez demontaje con procesos fcilmentecertificables.

Es una construccin seca, que sumada a

la aislacin trmica que se incorporasegn los requerimientos de loshabitantes, produce un importante ahorrode energa en calefaccin y brinda unsobresaliente nivel de habitabilidad.


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CARACTERSTICAS DE LA MADERA

Al igual que para otros materiales, la estructura de la madera determina en gran medida laspropiedades y caractersticas de sta. En el caso de las maderas, la estructura viene dada por loselementos anatmicos que la forman: clulas, vasos leosos, fibras, canales de resina, etc. As,la composicin celular, el grosor, la simetra, etc., de estos elementos determinan lascaractersticas de la madera, y junto a las otras propiedades fsicas y mecnicas, sus posiblesusos.

Las principales caractersticas, que adems nos permite identificar a los distintos tipos demaderas, son: la textura, el grano y el diseo, adems del color y olor.
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COMPOSICIN

Es una sustancia fibrosa, organizada, esencialmente heterognea, producida por un organismovivo que es el rbol.

Sus propiedades y posibilidades de empleo son, en definitiva, la consecuencia de los caracteres,organizacin y composicin qumica de las clulas que la constituyen.

El origen vegetal de la madera, hace de ella un material con unas caractersticas peculiares quela diferencia de otros de origen mineral.

Elementos orgnicos de que se componen:

- Celulosa: 40-50%- Lignina: 25-30%

- Hemicelulosa: 20-25% (Hidratos de carbono)

- Resina, tanino, grasas: % restante

Estos elementos estn compuestos de:

- Elementos esenciales (90%):

- Carbono: 46-50%- Oxgeno: 38-42%

- Hidrgeno: 6%

- Nitrgeno: 1%

- Otros elementos (10%):

- Cuerpos simples (Fsforo y azufre)

- Compuestos minerales (Potasa, calcio, sodio)


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PROPIEDADES FSICAS

Anisotropa

Humedad de la madera. Relaciones agua - madera

Contenido de humedad.

Hinchazn y merma de la madera

Coeficiente de contraccin volumetrica Punto de saturacin de las fibras

Peso especifico

Higroscopicidad

Homogeneidad

Durabilidad

Inflamacin y combustin


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PROPIEDADES MECNICAS

Elasticidad - deformabilidad

Flexibilidad

Dureza

Cortadura

Hendibilidad Desgaste

Resistencia al choque

Resistencia a la traccin

Resistencia a la compresin

Flexion esttica


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DEFECTOS DE MANIPULACIN

Los defectos de manipulacin son aquellos que se originan, en las maderas ya cortadas, al perderhumedad o ser atacadas por insectos que la daan. Los defectos ms comunes son: elcolapso, grietas, rajaduras y los alabeos.

Colapso: es un defecto que se produce durante el secado de la madera, y que consiste en unadisminucin de las dimensiones de la madera al comprimirse los tejidos leosos. Se origina enmaderas secadas a demasiada temperatura o humedad, y en maderas secadas rpidamente alaire. Para corregir en lo posible este defecto se debe cepillar la pieza de madera, aunque yahabr perdido propiedades de resistencia mecnica.

Grietas y rajaduras: consisten en la aparicin de aperturas en la madera como consecuenciade la separacin de los elementos leosos. Cuando la apertura slo alcanza a una superficiesta se denomina grieta, mientras que si alcanza ambas superficies, atravesando la madera, sedenomina rajadura. Estos defectos se originan al contraerse la madera durante el Secado yoriginan prdidas en las propiedades mecnicas de la madera.

Alabeos: son encorvamientos de la madera respecto a sus ejes longitudinales y/otransversales, que se producen por la prdida de humedad. La gran porosidad de la maderahace que absorba humedad con gran facilidad, sin embargo, la parte central del tronco tieneuna menor capacidad de absorcin que las exteriores, y hace que las variaciones dedimensiones no sean uniforme en todo el tronco. Esta caracterstica obliga a manipularcuidadosamente a la madera, tanto en el aserrado del tronco como en el proceso de secado, yaque de lo contrario surgen muy fcilmente los alabeos. Los tipos fundamentales de alabeos quese pueden encontrar son: el abarquillado, el combado, la encorvadura y la torcedura.


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CLASIFICACIN DE LA MADERA

Las maderas pueden clasificarse de diversasformas segn el criterio que se emplee. Uno delos ms importantes es el de sus propiedades,las cuales estn en funcin de su estructura, esdecir, de su textura. La textura depender a suvez del modo de crecimiento del rbol, as porejemplo, las maderas provenientes de rbolesde crecimiento rpido presentarn anillos decrecimiento anchos y sern blandas, mientrasque las de crecimiento lento, los anillos sernmuy estrechos y las maderas duras. En funcindel modo de crecimiento, las maderas sedividen en:

- Maderas exticas. Son las mejores maderas y las

que permiten mejores acabados. Dentro de este grupotenemos la caoba, el bano, la teka, el palisandro, elpalo rosa, etc.

-Maderas resinosas. Suelen ser maderas de lentocrecimiento, son propias de zonas fras o templadas, yposeen buenas caractersticas para ser trabajadas ybuena resistencia mecnica. Este tipo son las msusadas en carpintera y en construccin. Dentro deeste tipo, algunas de las ms conocidas son: el pino, elabeto, el alerce, etc.

-Maderas frondosas. Son maderas propias de zonastempladas, y dentro de ellas podemos diferenciar tresgrupos: duras, blandas y finas. Dentro de las durastenemos el roble, la encina, el haya, etc. Dentro de las

blandas tenemos el castao, el abedul, el chopo, etc., Ypor ltimo, dentro de las finas tenemos el nogal, elcerezo, el manzano, el olivo, y otros rboles frutales.


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LA MADERA COMO ELEMENTOESTRUCTURAL

Caractersticas de la madera

*Madera para miembros estructurales

A diferencia de muchos materiales de construccin, la madera no es un material elaborado, sinoorgnico, que generalmente se usa en su forma natural. De los numerosos factores que influyenen su resistencia, los ms importantes son: la densidad, los defectos naturales y su contenido dehumedad. A causa de los defectos y las variaciones inherentes a la madera, es imposibleasignarle esfuerzos unitarios de trabajo con el grado de precisin que se hace en el acero o en elconcreto. Desde el punto de vista de la ingeniera, la madera presenta problemas ms complejosy variados que muchos otros materiales estructurales.

*Material estructural

Con mucha frecuencia se le llama al material estructural maderaje o madera gruesa. Debido aque la resistencia de la madera varia con el tipo de carga a la que se sujeta, y tambin por que el

efecto del curado varia con el tamao.


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*Columnas de madera

El tipo de columna de madera que se usa con mas frecuencia es la columna slida sencilla.Consiste en una sola pieza de madera, de seccin transversal rectangular. Un tipo de columnaque tambin se considera como columna slida sencilla es un miembro slido de seccintransversal circular; se usa con menor frecuencia que una columna de seccin transversalrectangular. Ahora que se dispone de conectores para madera, se usan constantementecolumnas con separadores. Consiste en un conjunto de piezas de madera y se usan en los

miembros de las armaduras que trabajan a compresin. Las columnas compuestas se hacensujetando, con pegamento o tornillos, tablones y miembros cuadrados. Son deficientes en cuantoa capacidad de carga. En todos lo tipos de columnas, la capacidad de carga depende de larelacin de esbeltez.

*Relacin de esbeltezLa relacin de esbeltez, de una columnaslida de madera es la relacin de lalongitud sin apoyo de la columna a la

dimensin de su lado menor. Este ladoes la mas angosta de los dos caras, larelacin de esbeltez es l/d, lo que l =longitud sin apoyo de la columna, enpulgadas, y d = la dimensin del ladomenor, en pulgadas.


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*Tipos de vigas

Una viga es un miembro estructural que esta sujeto a cargas transversales. Generalmente, lascargas obran en un angulo recto al eje longitudinal de la viga. Comparadas con otros miembrosestructurales, las cargas obre una viga as como el mismo peso de la viga, tienden a flexionar envez de alargar o acortar el miembro. En las vigas simples, los apoyos estn en los extremos, ylas fuerzas resistentes dirigidas hacia arriba se llaman reacciones. Una trabe es una viga, peroeste trmino se aplica a las vigas grandes. Una viga que soporta a otras vigas pequeas sellama trabe.

En la construccin de entramados, las vigas que soportan directamente las tablas del piso sellaman viguetas. En los reglamentos de construccin mas recientes se usan los trminos viguetay tabln para identificar madera de seccin transversal rectangular que tiene un espesor nominalde 2. Hasta, pero sin incluir los de 5. Y anchos nominales de 4, o MS. Las vigas quesoportan cubiertas de techos se llaman pares; con frecuencia son inclinados.

En la construccin de puentes, las vigas longitudinales en las que se colocan los travesaos odurmientes se llaman largueros refirindose a la madera de seccin transversal rectangular quetiene dimensiones nominales de 5 o mas de espesor y 8 o mas de ancho.

Una viga simple es la que descansa en un apoyo en cada extremo, sin restricciones.

La mayora de las vigas en la construccin de madera son vigas simples.

Una viga volada es la que sobresale de un apoyo, como las empotradas en un muro quesobresalen del parmetro del mismo.


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DISEO ESTRUCTURAL

La estructura de una viviendaest conformada por lafundacin, los entramadoshorizontales (plataformaprimer piso, entrepiso en elcaso de una vivienda de dospisos y cielo), entramados

verticales (tabiquessoportantes yautosoportantes), yestructura de techumbre.

En el proceso de montaje seconsideran losrevestimientos necesarios

para lograr la rigidezadecuada, adems deconsiderar, a medida delavance de la obra, losarriostramientos provisoriosque permiten eliminarriesgos que deriven enposibles accidentes o daos

estructurales.


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Clasificacin de los sistemas estructurales

Los sistemas estructurales desarrollados para viviendas demadera se dividen en dos grandes grupos segn el largo de loselementos estructurales y las distancias o luces entre los apoyos:

Estructuras de luces menores

Estructuras de luces mayores Estructuras de luces menores se subdividen en:

Estructuras macizas

Estructuras de placa

Estructuras de entramados

Sistema constructivo que por su aspecto de arquitectura,solucin estructural y constructiva, es particularmente diferente.Su presentacin es de una connotacin de pesadez y granrigidez por la forma en que se disponen los elementos que loconstituyen, en este caso rollizo o basa.

Estructuras macizas:


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Estructuras deplacas:

La necesidad de reducir los plazos en la construccin yde mejorar y garantizar la calidad de terminacin delproducto, ha conducido a que gran parte de loselementos que conforman la estructura de la viviendasean fabricados y armados en industrias especializadas oen talleres de las propias empresas constructoras y cuya

aplicacin se ha ido acentuando en la medida queaumenta la mecanizacin de los procesos constructivos.

A cada panel que corresponde se le incorpora la instalacinelctrica, sanitaria, aislacin trmica, barreras de vapor y humedad,puertas y ventanas, para luego ejecutar en obra los anclajes a lafundacin, uniones de encuentros y colocacin de revestimientos.La gran fortaleza que ofrece este sistema constructivo es el fcildesarme de los elementos estructurales que conforman la vivienda,por lo que las soluciones de las uniones como pernos, piezas demadera, clavos y perfiles de acero deben ser de fcil acceso ysimple mecanismo.El armado de estos paneles est regido por la estructuracin deconstrucciones de diafragmas, donde los paneles se disponen deforma que se arriostren y se obtenga la rigidez necesaria para laestructura.


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Estructuras de entramados:Son aquellos cuyos elementos estructurales bsicos seconforman por vigas, pilares o columnas, postes y piederecho.Segn la manera de transmitir las cargas al suelo defundacin podemos distinguir los sistemas:a) De poste y viga, aquellos en que las cargas sontransmitidas por las vigas que trasladan a los postes y

estos a las fundaciones.b) De paneles soportantes, aquellos en que las cargasde la techumbre y entrepisos son transmitidas a lafundacin a travs de los paneles.


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A. Sistema poste- viga

Utilizado principalmente cuando se deben salvar luces mayores a las normales en una vivienda de dos pisos,pudiendo dejar plantas libres de grandes reas. Utiliza pilares o postes, los cuales estn empotrados en su basey se encargan de recibir los esfuerzos de la estructura de la vivienda a travs de las vigas maestras ancladas aestos, sobre las cuales descansan las viguetas que conformarn la plataforma del primer piso o del entrepiso.

Las diferentes piezas de madera van entrelazadas entre s, lo que hace necesario un ensamble en los msdiversos ngulos. En muchos casos la resolucin adecuada de las uniones es la que caracteriza la calidad de laconstruccin, que

en general se resuelve empleando herrajes metlicos o conectores especiales, los que entregan solidez yseguridad a la unin.

En general, en la mayora de las uniones estructurales, segn sea la relacin de esfuerzos entre las piezas,deber elegirse el sistema ms adecuado, cuidando que las dimensiones de los elementos de transmisingeneralmente metlicos, estn en relacin con la seccin de los elementos de madera.


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B. Sistema de paneles soportantes

En el sistema de paneles soportantes se destacan:

Sistema continuo

Sistema plataforma

Sistema ContinuoLos pie derecho que conforman los tabiques estructuralesperimetrales e interiores son continuos, es decir, tienen laaltura de los dos pisos (comienzan sobre la fundacin yterminan en la solera de amarre superior que servir deapoyo para la estructura de techumbre).Este sistema constructivo considera fijar la estructura de

plataforma del primer piso y de entrepiso directamente a lospies derechos de los tabiques estructurales. Las vigas delprimer piso se fijan al pie derecho por el costado de ste yse apoyan sobre la solera inferior del piso. Las vigas delentrepiso tambin se fijan a los pies derechos por el costadoy se apoyan sobre una viga, la cual est encastrada yclavada a los pies derechos. Esta disposicin permiteconformar un marco cuyas uniones tienen cierto grado deempotramiento. La secuencia constructiva tiene la virtud de

colocar la estructura de la techumbre y su cubierta despusde colocados los pie derecho, lo que genera un recinto


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Sistema de plataforma

Es el mtodo ms utilizado en la construccin de viviendas con estructura en madera.

Su principal ventaja es que cada piso (primero y segundo nivel) permite la construccin independiente de lostabiques soportantes y autosoportantes, a la vez de proveer de una plataforma o superficie de trabajo sobre lacual se pueden armar y levantar. Paralelamente a la materializacin de dicha plataforma de primer piso dehormign o madera, se pueden prefabricar externamente los tabiques para ser erguidos a mano o mediantesistemas auxiliares mecnicos simples.

La plataforma de madera se caracteriza por estar conformada por elementos horizontales independientes de lostabiques, apoyados sobre la solera de amarre de ellos, la que adems servir como una barrera cortafuego anivel de piso y cielo para la plataforma. El entramado horizontal de la plataforma est dispuesto de tal maneraque coincide, en general, con la modulacin de los pie derecho de los tabiques, conformando una estructurainterrelacionada. Por otra parte, requiere de un elemento estructural que funcione como una placa arriostrante,en reemplazo del tradicional entablado, conocido como SistemaAmericano. En la actualidad, se cuenta con

dos tipos de placas arriostrantes: el contrachapado estructural y la placa de OSB (Oriented Strand Board), losque ayudarn en la resistencia de la plataforma y sobre los cuales se fijarn las soleras de los tabiques del pisosuperior, adems de recibir la solucin de pavimento que indique el proyecto.


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PROCESO CONSTRUCTIVO

El sistema que se va a describir a continuacin, representa las etapas que se llevan acabo a la hora de construir una casa de madera de entramado ligero. Este tipo deconstruccin est basado en un entramado de elementos linales de pequea escuadra,que se caracteriza por paramentos formados por una estructura ligera de madera, que se

forra tanto interior como exteriormente de diversos materiales que pueden ser de maderao de otro material.


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El primer paso a la hora de construir una casade madera, es la cimentacin. En esta primeraetapa, se tendrn que llevar a cabo trabajossobre el terreno con el fin de acondicionarlo alos requerimientos del terreno y del cliente.Una vez que se acaban estos trabajos previos,se empieza la cimentacin convencional, sibien es ms ligera que la de la edificacintradicional debido a las menores cargas.Normalmente est constituida por una zanjacorrida de hormign con una anchura de 15 a30 cm. o bloque de hormign vibrado, sobre lasque apoyan los muros. Si existen pilaresaislados, stos se apoyan sobre zapatas. Acontinuacin, se comienzan a construir el

durmiente, que servir de base para quedescanse la casa. Generalmente en esta etapase dejan preparados los tubos de PVC ypasatubos para facilitar las conexiones de lasinstalaciones de agua, luz entre la casa y la

cometida.


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Una vez acabado el proceso de cimentacin, el primer elemento detransicin que se va a establecer entre el durmiente y el muro debe ser demadera tratada en profundidad y adems protegerse con una lminaimpermeabilizante o fieltro impregnado para evitar la subida de lahumedad. Se contina con el anclaje de la estructura principal de lacasa que conformar la planta. Dicha estructura est formada por unentramadode vigas de madera apoyadas sobre el durmiente en la planta

baja. Los muros principales de la casa de madera estn formados portableros de fibra orientada (OSB), los marcos de los muros formados, searman in situ (o vienen montados de fbrica) y se erigen, dejndolos conun apeo temporal mientras se van armando el resto de los muros que leproporcionan apoyo a travs de los travesaos superiores. Posteriormentese conforma la cubierta, para ello, lo convencional es utilizar cerchasprefabricadas de madera aserrada de pequeas escuadras (madera de

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PAREDES: Los muros (paredes) seconstruyen de paneles estructurales

unidos entre si con pernos y tuercas deacero, herrajes de acero y tirafondos


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TEJADO: Las vigas de madera estnapoyadas en los muros (paredes) y en vigas-puente de mayores dimensiones. El friso y losrastreles se sujetan con clavos y tirafondos.

Las tejas de cermica se atornillan a losrastreles.


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CERRAMIENTOS Y CARPINTERIA Loselementos a utilizar para el cerramiento vertical(friso de madera, tableros-fermacell, pladur, etc.)se instalan sobre los paneles estructurales de lasparedes y los elementos para los suelos de lasplantas sobre los forjados (entramado de vigas).

Las ventanas y puertas se instalan en losespacios verticales correspondientes de las


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PINTURA Y ACABADOS La madera secubre con barniz al agua, la de las paredes

de fermacell y pladur con pintura plstica.El gres a colocar en el suelo de los baosy cocina es porcelanico. Los muebles decocina y los sanitarios se instalan deacuerdo a lo proyectado para el modelo decasa correspondiente.


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